CN106435580B - 激光熔覆用镍基二硫化钼粉末、及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光熔覆用镍基二硫化钼粉末、及其制备方法和使用方法，包括以下组份：二硫化钼粉：3~8%wt，颗粒度0.1~2微米；铝粉：2~5%wt，颗粒度200~300微米；余量为镍粉，颗粒度50~100微米。本发明涉及的镍基二硫化钼粉末在激光熔覆过程中，有效控制二硫化钼的热分解，进而减小其分解对得到熔覆层的硫化作用，提高了熔覆层的抗氧化性能。
Description
技术领域
本发明涉及粉末材料领域，具体是指激光熔覆用镍基二硫化钼粉末、及其制备方法和使用方法。
背景技术
激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
二硫化钼是重要的固体润滑剂，特别适用于高温高压下。具有防潮、防水、防碱，防酸、等特性，并能够起到填充作用，由于二硫化钼的摩擦系数低，摩擦设备间产生的摩擦阻力小，可以节约电力消耗，能减小机械磨损，延长摩擦设备的使用寿命，减少设备零件的损耗，提高设备的出勤率，改善运行技术状况，延长检修周期，减轻了维修工人的劳动强度，节约劳动力。因此也被誉为“高级固体润滑油王”。而且采用二硫化钼润滑可以取消复杂的供油系统，大大简化了设备结构，相对提高了现在有效面积的利用率，同时，也将引起设备设计上的重大改革。然而，二硫化钼热稳定性差，无法直接应用于当前工业生产的等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂、激光熔覆等耐磨涂层制备行业，直接限制了其应用价值。
为此，本发明人在先申请了一项《激光熔覆用镍基二硫化钼耐磨复合膜层的电镀成膜液及其应用》，参见中国专利号：201310372688.1。该方案采用电镀工艺成膜，从而克服二硫化钼热稳定性差的温度。
但是该方案涉及的电镀制备预熔层所需时间过长，生产效率低，不适于产业化，限制了其应用范围和应用价值。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种适用于激光熔覆工艺成膜且减少二硫化钼在激光熔覆高温下大量分解问题的激光熔覆用镍基二硫化钼粉末。
本发明的第二个目的是提供一种激光熔覆用镍基二硫化钼粉末的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种激光熔覆用镍基二硫化钼粉末的使用方法。
为实现本发明的第一个目的，本发明的包括以下组份：
二硫化钼粉：3~8%wt，颗粒度0.1~2微米；
铝粉：2~5%wt，颗粒度200~300微米；
余量为镍粉，颗粒度50~100微米。
为实现本发明的第二个发明目的，其技术方案是包括有以下步骤：
（1）分别将已经经过颗粒度确认的二硫化钼粉末、铝粉、镍粉加入到乙醇溶液，搅拌成糊状，然后加入80%乙醇和20%甲醇的混合溶液中，浸泡10~30min，去除二硫化钼粉末、铝粉和镍粉表面带有污物；
（2）选用定量滤纸分别过滤，并分别置于120℃干燥箱中进行烘干处理，时间为30~60min，去除残留乙醇、甲醇；
（3）混粉，按所述比例称取二硫化钼粉末与铝粉，置于混粉机中，待混匀后，加入称量好的镍粉，混匀，得到激光熔覆用镍基二硫化钼粉末成品。
实现本发明的第三个发明目的，其技术方案是采用预铺粉法进行激光熔覆，其工艺参数：
激光能量：1000~2000W；
扫描速度：60~100m/h；
离焦量：正离焦3~5mm；
预铺粉厚度：0.5~2.0mm；
熔覆环境：惰性气体保护。
本发明的工艺有效控制二硫化钼的热分解，进而减小其分解对得到熔覆层的硫化作用，提高了熔覆层的抗氧化性能。
本发明的优点是：通过本发明的组分以及组分比例，其中，2~5%wt铝，能够实现以下效果：
（1）细化熔覆后过渡层的晶粒；
（2）减小熔覆过程中，二硫化钼分解对熔覆层的硫化作用；
（3）由于铝（熔点660℃）镍（熔点1453℃）的熔点差异，在熔覆过程中，实现熔覆粉末在熔凝过程中的梯度熔凝，且由于其的韧性高、导热好等特点，减少熔覆层裂纹的产生；
（4）提高熔覆过程的热传导效率，降低激光束辐照区域的温度，在提高得到熔覆层平整度的同时，减少二硫化钼的分解；
（5）提高得到熔覆层的抗氧化性能。
下面结合具体说明书附图和实施方式对本发明做进一步介绍。
附图说明
图1 本发明实施1预铺粉0.5mm激光熔覆后的横截面微观组织图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
该激光熔覆用镍基二硫化钼粉末包括以下组份：
二硫化钼：3%wt，颗粒度200微米；
铝：2%wt，颗粒度0.1微米；
余量为镍，颗粒度50微米。
其制备工艺是包括有以下步骤：
（1）分别将已经经过颗粒度确认的二硫化钼粉末、铝粉、镍粉加入到乙醇溶液，搅拌成糊状，然后加入80%乙醇和20%甲醇的混合溶液中，浸泡10-30min，去除二硫化钼粉末、铝粉和镍粉表面带有污物；
（2）选用定量滤纸分别过滤，并分别置于120℃干燥箱中进行烘干处理，时间为30-60min，去除残留乙醇、甲醇；
（3）混粉，按比例称取二硫化钼粉末与铝粉，置于混粉机中，待混匀后，加入称量好的镍粉，混匀，得到激光熔覆用镍基二硫化钼粉末成品。
该激光熔覆用镍基二硫化钼粉末用于激光熔覆工艺的使用方法是：采用预铺粉法进行激光熔覆，其工艺参数：
激光能量：1200W；
预铺粉0.5mm
扫描速度：80m/h；
离焦量：正离焦3mm；
预铺粉厚度：0.5mm；
熔覆环境：惰性气体保护。
其他实施例
下述各实施例的组分配置与实施例1不同，其制备方法和使用方法参考实施例1。
Claims (1)
1.一种激光熔覆用镍基二硫化钼粉末，其特征在于包括以下组份：
二硫化钼：3%wt，颗粒度200微米；
铝：2%wt，颗粒度0.1微米；
余量为镍，颗粒度50微米；
通过以下步骤制备：
（1）分别将已经经过颗粒度确认的二硫化钼粉末、铝粉、镍粉加入到乙醇溶液，搅拌成糊状，然后加入80%乙醇和20%甲醇的混合溶液中，浸泡10-30min，去除二硫化钼粉末、铝粉和镍粉表面带有污物；
（2）选用定量滤纸分别过滤，并分别置于120℃干燥箱中进行烘干处理，时间为30-60min，去除残留乙醇、甲醇；
（3）混粉，按比例称取二硫化钼粉末与铝粉，置于混粉机中，待混匀后，加入称量好的镍粉，混匀，得到激光熔覆用镍基二硫化钼粉末成品；
该激光熔覆用镍基二硫化钼粉末用于激光熔覆工艺的使用方法是：采用预铺粉法进行激光熔覆，其工艺参数：
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190423 |